35KV变电站设计毕业设计论文.doc
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1、昆明理工大学成人高等教育昆明理工大学成人高等教育 毕毕 业业 设设 计(论文)计(论文) 姓姓 名:名: 学学 号:号: 专专 业:业: 电气工程及自动化电气工程及自动化 年年 级:级: 学习形式:函学习形式:函 授授 夜夜 大大 脱脱 产产 学习层次:高起本学习层次:高起本 专升本专升本 高起专高起专 函函 授授 站:站: 昆明站昆明站 昆明理工大学成人高等教育设计说明书昆明理工大学成人高等教育设计说明书 09 电自函授专升本:张三 第- 1 -页(共 53 页) 昆明理工大学成教学院 毕业设计(论文)任务书 学习形式: 函授 专 业: 电气工程及其自动化 年 级:电气工程及自动化 学生姓名
2、: 张三 毕业设计(论文)题目:35KV 变电所电气部分设计 毕业设计(论文)内容: 总降压站供电系统简况;主接线的设计;供电系统各处三相短路电流计算; 主变压器继电保护及整定计算;10kV 系统单相接地保护装置;10kV 各出线继 电保护及整定计算;变电所防雷保护规划设计;中央信号装置的设计。 专题(子课题)题目:变压器保护设计 内容:原理分析,方案选择,整定计算,设备选型。 设计(论文)指导教师:(签字) 主管教学院长:(签字) 年 月 日 昆明理工大学成人高等教育设计说明书昆明理工大学成人高等教育设计说明书 09 电自函授专升本:张三 第- 2 -页(共 53 页) 题目:题目: 3 3
3、5 5k kV V 变变电电所所电电气气部部分分初初步步设设计计 设计作者设计作者 学学 校:校: 昆明理工大学昆明理工大学 班班 次:次: 电气工程及其自动化电气工程及其自动化 20092009 级级 姓姓 名:名: 张三张三 指导教师:指导教师: 单单 位:位: 昆明理工大学昆明理工大学 姓姓 名:名: 职职 称:称: 高高 级级 工工 程程 师师 昆明理工大学成人高等教育设计说明书昆明理工大学成人高等教育设计说明书 09 电自函授专升本:张三 第- 3 -页(共 53 页) 目录 摘要摘要- - 5 5 - - 前言前言- - 6 6 - - 毕业设计目的和意义.- 6 - 设计任务要求
4、、原始资料分析.- 6 - 第一章第一章 总降压变电系统简况总降压变电系统简况- - 8 8 - - 第二章第二章 变压器型号和参数选择变压器型号和参数选择- - 9 9 - - 第 2-1 节 主变压器容量、台数的选择原则 - 9 - 第 2-2 节 变压器型式的选择原则 .- 11 - 第 2-3 节 主变压器和所用变压器的确定 .- 12 - 第三章第三章 电气主接线设计电气主接线设计- - 1313 - - 第 3-1 节 电气主接线的设计原则 .- 13 - 第 3-2 节 主接线的设计方案 .- 14 - 第四章第四章 短路电流计算短路电流计算- - 1717 - - 第 4-1
5、节 短路电流计算的概述 .- 17 - 第 4-2 节 变压器及线路等值电抗计算 .- 19 - 第 4-3 节 短路点的确定 .- 20 - 第 4-4 节 各短路点三相短路电流计算 .- 22 - 第 4-5 节 短路电流汇总表 .- 30 - 昆明理工大学成人高等教育设计说明书昆明理工大学成人高等教育设计说明书 09 电自函授专升本:张三 第- 4 -页(共 53 页) 第五章第五章 高压电气设备选择高压电气设备选择- - 3030 - - 第 5-1 节 高压电气选择的一般标准 .- 30 - 第 5-2 节 35KV 侧断路器和隔离开关的选择和校验: - 31 - 第 5-3 节 高
6、压熔断器的选择 .- 34 - 第 5-4 节 高压电器选择成果汇总表 .- 35 - 第六章第六章 主变压器继电保护及整定计算主变压器继电保护及整定计算- - 3535 - - 第 6-1 节 变压器继电保护 .- 35 - 第 6-2 节 短路电流计算结果表 .- 37 - 第 6-3 节 主变继电保护整定计算及继电器选择 .- 37 - 第 6-4 节 过电流保护 .- 40 - 第 6-5 节 过负荷保护 .- 41 - 第 6-6 节 冷却风扇自起动 .- 41 - 第七章第七章 10KV10KV 系统单相接地保护系统单相接地保护 - - 4141 - - 第 7-1 节 10KV
7、中性点不直接接地系统的特点- 41 - 第 7-2 节单相接地保护装置工作原理- 42 - 第 7-3 节 单相接地保护绝缘监察装置选择 .- 42 - 第八章第八章 10KV10KV 各出线继电保护选择及整定计算各出线继电保护选择及整定计算 - - 4343 - - 第 8-1 节 10KV 线路保护选择- 43 - 第 8-2 节 10KV 线路继电保护整定计算.- 45 - 昆明理工大学成人高等教育设计说明书昆明理工大学成人高等教育设计说明书 09 电自函授专升本:张三 第- 5 -页(共 53 页) 第九章第九章 变电所防雷保护规划设计变电所防雷保护规划设计- - 4747 - - 第
8、 9-1 节 变电所过电压及防护分析 .- 47 - 第 9-2 节 变电所避雷器的配置规划与选择 .- 47 - 第 9-3 节 变电所接地设计 .- 48 - 第十章第十章 中央信号装置设计中央信号装置设计- - 4949 - - 总结与体会总结与体会- - 5050 - - 谢辞谢辞- - 5151 - - 参考文献参考文献- - 5252 - - 附录 1变电所电气主接线图(A3,LJJ001-04-01) 2主变压器继电保护图(A3,LJJ001-04-02) 310KV 出线继电保护图(A3,LJJ001-04-03) 4中央信号装置接线图(A3,LJJ001-04-04) 昆明理
9、工大学成人高等教育设计说明书昆明理工大学成人高等教育设计说明书 09 电自函授专升本:张三 第- 6 -页(共 53 页) 摘要摘要 本设计以 10KV 站为主要设计对象,分为任务书和说明书两部分,同时附有 电气主接线图、主变压器继电保护图、10KV 出线继电保护图和中央信号装置接 线图进行说明。该电所设有一台主变,站内主接线分为 35KV 和 10KV 两个电压 等级。两个电压等级均采用单母线的接线方式。 本次设计中进行了电气主接线的论证、短路电流计算、主要电气设备的选 择及校验(包括断路器、隔离开关、电流互感器、电压互感器) 。 关键词: 变电所 短路电流 继电保护 电气主接线 昆明理工大
10、学成人高等教育设计说明书昆明理工大学成人高等教育设计说明书 09 电自函授专升本:张三 第- 7 -页(共 53 页) 前言前言 毕业设计目的和意义 毕业设计是培养综合素质和工程实践能力的教育过程,对自己思想品德、 工作态度、工作作风和独立工作能力具有深远的影响。毕业设计的目的、意义 是: 1.通过毕业设计的训练,使自己进一步巩固加深所学的基础理论、基本技 能和专业知识,使之系统化、综合化。 2.培养独立工作、独立思考并运用已学的知识解决实际工程技术问题的能 力,结合课题的需要可培养独立获取新知识的能力。 3.通过毕业设计加强对文献检索与翻译、计算、绘图、实验方法、数据处 理、编辑设计文件、使
11、用规范化手册、规程等最基本的工作实践能力的培养。 4.通过学习毕业设计的训练,使自己树立起具有符合国情和生产实际的正 确的设计思想和观点;树立起严谨、负责、实事求是、刻苦钻研、勇于探索并 具有创新意识及与他人合作的工作作风。 设计任务要求、原始资料分析 1设计任务要求: (1)设计内容:包括变电所总降压站供电系统简况;电气主接线优化设计, 绘制电气主接线图;供电系统各处三相短路电流计算;主变压器继电保护及整 定计算;10kV 系统单相接地保护装置;10kV 各出线继电保护及整定计算;变 电所防雷保护规划设计;中央信号装置的设计。 (2)要求绘制电气主接线图、主变压器继电保护图、10KV 出线继
12、电保护 图和中央信号装置接线图。 2设计原始资料分析: (1)设计参数: 昆明理工大学成人高等教育设计说明书昆明理工大学成人高等教育设计说明书 09 电自函授专升本:张三 第- 8 -页(共 53 页) 系统电源距总降压站 25km,采用 35kV,LGJ70 架空线,线间几何均距 apj=3.5m。对总降压站输电,系统电源 35kV,最大三相短路容量 Sxmax=1000MVA,最小三相短路容量 Sxmin=500MVA。 总降压站采用 SFL110000/35 主变一台, 10kV 有 6 路架空线,对数个工 厂供电,线间几何均距为 ajp=1.5m,有关数据如下: 编号导线型号长度最大负
13、荷电流 L1LGJ5010km80A L2LGJ508km70A L3LGJ7010km95A L4LGJ7015km90A L5LGJ355km50A L6LGJ359km60A (2)设计自然条件:海拔 1200m ,污秽等级 2,地震裂度 6 级,最高气 温 35C,最低气温 -5C,平均温度 19C,最大风速 18m/s,其他条件不限。 昆明理工大学成人高等教育设计说明书昆明理工大学成人高等教育设计说明书 09 电自函授专升本:张三 第- 9 -页(共 53 页) 第一章第一章 总降压变电系统简况总降压变电系统简况 1变电站类型:35KV 地方降压变电站 2电压等级:35KV/10KV
14、 3负荷情况:6 条 10KV 出线的最大负荷分别为: 80A,70A,95A,90A,50A,60A。 4进、出线情况:35KV 侧 1 回进线 10KV 侧 6 回出线 5系统情况: (1)35KV 侧基准值:MVA KV100 j S37 j U KA56 . 1 373 100 3 j j j U S I (2)10KV 侧基准值:MVA KV100 j S5 .10 j U KA5 . 5 5 . 103 100 3 j j j U S I 6线路参数 35KV 线路为 LGJ-70,长度 25km 其参数为 kmx/358 . 0 0 输电线路标幺值 654 . 0 37 100
15、25358 . 0 22 0* j j U S LxX 7电源电抗标幺值计算: 1 . 0 1000 100 max *max S S X j 2 . 0 500 100 min *min S S X j 8气象条件 最热平均气温 30。 昆明理工大学成人高等教育设计说明书昆明理工大学成人高等教育设计说明书 09 电自函授专升本:张三 第- 10 -页(共 53 页) 第二章第二章 变压器型号和参数选择变压器型号和参数选择 第 2-1 节 主变压器容量、台数的选择原则 主变压器容量、台数直接影响主接线的的形式和配电装置的结构。它的确 定应综合各种因素进行分析,做出合理的选择。 211 主变压器
16、台数的确定 (1)应满足用电负荷对供电可靠性的要求。对供电有大量一、二级负荷的 变电所,应采用两台变压器,以便当一台变压器发生故障或检修时,另一台变 压器能对一、二级负荷继续供电。对只有二级而无一级负荷的变电所,也可以 只采用一台变压器,但必须在低压侧敷设与其他变电所相联的联络线作为备用 电源,或另有自备电源。 (2)对季节性负荷或昼夜负荷变动较大而宜于采用经济运行方式的变电所, 也可以考虑采用两台变压器。 (3)除上述两种情况外,一般车间变电所宜采用一台变压器。但是负荷集 中且容量相当大的变电所,虽为三级负荷,也可以采用两台或多台变压器。 (4)在确定变电所主变压器台数时,应适当考虑负荷的发
17、展,留有一定的 余地。 (5)对城市郊区的一次变电所,在中、低压侧已构成环网的情况下,变电 所以装设两台主变压器为宜。 (6)对地区性孤立的一次变电所或大型工业专用变电所,可考虑装设 3 台 主变压器。 (7)对不重要的较低电压等级的变电所,可以只装设一台主变压器。 本变电所属于以三级负荷为主的较低电压等级变电所,选择安装一台主变 压器。 212 主变压器容量的确定 变压器容量和它所在电网功能相适应,一般情况下单位容量(MVA)费用、 昆明理工大学成人高等教育设计说明书昆明理工大学成人高等教育设计说明书 09 电自函授专升本:张三 第- 11 -页(共 53 页) 系统短路容量、运输条件等都是
18、影响选择变压器容量时的因素。具体选择时, 可遵循以下原则: (1)只装一台主变压器的变电所 主变压器容量应满足全部用电设备总计算负荷的需要,即 TN S 30 S 30 SS TN (2)装有两台主变压器的变电所 每台变压器的容量应满足以下几个条件: TN S 任一台变压器单独运行时,宜满足计算负荷的大约 60%70%的需要,即 30 S 30 )7 . 06 . 0(SS TN 任一台变压器单独运行时,应满足全部一、二级负荷的需要,即 )(30 SS TN 适当考虑今后 5-10 年电力负荷的增长,留有一定的余地。干式变压器的过负 荷能力较小,更宜留有较大的裕量。电力变压器额定容量是在一定温
19、度条 TN S 件下(例如户外安装,年平均气温为 20)的持续最大输出容量(出力) 。如 果安装地点的年平均气温时,则年平均气温每升高 1,变压器容20 . 0 av 量相应地减少 1%。 因此户外电力变压器的实际容量(出力)为: TN av T SS 100 20 1 因此户内电力变压器的实际容量(出力)为: TN av T SS 100 20 %8 . 01 本变电所只有一台变压器,6 条出线的最大总负荷电流为: 80+70+95+90+50+60=355A KVA61483551033 30 UIS 昆明理工大学成人高等教育设计说明书昆明理工大学成人高等教育设计说明书 09 电自函授专升
20、本:张三 第- 12 -页(共 53 页) 考虑到今后发展的需要,选择容量为 10000KVA 的变压器。 第 2-2 节 变压器型式的选择原则 221 相数的确定 电力变压器按相数可分为单相变压器和三相变压器两类,三相变压器与同 容量的单相变压器组相比较,价格低、占地面积小,而且运行损耗减少 1215。因此,在 330kV 及以下电力系统中,一般都选用三相变压器。 222 绕组数的确定 变压器按其绕组数可分为双绕组普通式、三绕组式、自耦式以及低压绕组 分裂式等型式。当发电厂只升高一级电压时或 35kV 及以下电压的变电所,可 选用双绕组普通式变压器。 当发电厂有两级升高电压时,常使用三绕组变
21、压器作为联络变压器,其主 要作用是实现高、中压的联络。其低压绕组接成三角形抵消三次谐波分量。 110kV 及以上电压等级的变电所中,也经常使用三绕组变压器作联络变压 器。 当中压为中性点不直接接地电网时,只能选用普通三绕组变压器。 223 调压方式的确定 为了保证供电质量可通过切换变压器的分接头开关,改变变压器高压绕组 的匝数,从而改变其变比,实现电压调整。切换方式有两种:一种是不带电压 切换,称为无激磁调压,调整范围通常在22.5以内;另一种是带负荷切换, 称为有载调压,调整范围可达 30,其结构复杂,价格较贵。 变电所在以下情况时,宜选用有载调压变压器: (1)地方变电所、工厂、企业的自用
22、变电所经常出现日负荷变化幅度很大 的情况时,又要求满足电能质量往往需要装设有载调压变压器; (2)330kV 及以上变电站,为了维持中、低压电压水平需要装设有载调压 变压器; (3)110kV 及以下的无人值班变电站,为了满足遥调的需要应装设有载调 昆明理工大学成人高等教育设计说明书昆明理工大学成人高等教育设计说明书 09 电自函授专升本:张三 第- 13 -页(共 53 页) 压变压器。 224 绕组接线组别的确定 我国 110kV 及以上电压,变压器三相绕组都采用“YN”联接;35kV 采用“Y” 联接,其中性点多通过消弧线圈接地;35kV 以下高压电压,变压器三相绕组都 采用“D”联接。
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